彭霄鵬 呂亞奎 尚瑞書(shū)

五線石龍子

在廣袤的自然界中，包括人類(lèi)在內(nèi)的哺乳動(dòng)物僅具有極為有限的再生能力，而我們熟知的守宮類(lèi)動(dòng)物遇到掠食者時(shí)可以自斷尾巴逃跑，斷尾還能繼續(xù)跳動(dòng)來(lái)吸引掠食者的注意之后守宮再生出一條新尾巴，然而以蠑螈等為代表的兩棲類(lèi)動(dòng)物則能在特定時(shí)期完全修復(fù)缺損的組織器官。那么同為再生，有什么區(qū)別嗎？

事實(shí)上，在爬行綱大家族中，守宮并不是唯一可以自斷尾巴的動(dòng)物，很多石龍子如五線石龍子，甚至鬣蜥也會(huì)斷尾；而壁虎的再生尾和原生尾兩者結(jié)構(gòu)大相徑庭，這些再生尾沒(méi)有骨骼，只有一些軟組織。

對(duì)動(dòng)物斷肢再生能力進(jìn)行研究，挖掘再生機(jī)制，一直是生物學(xué)的熱點(diǎn)問(wèn)題。為破解器官再生的奧秘，研究者們選取大量模式生物，通過(guò)對(duì)比機(jī)體正常組織與創(chuàng)傷修復(fù)再生后組織的特征與功能，研究組織器官的重建機(jī)制，以期尋找有效的生物治療方法，促進(jìn)機(jī)體的自我修復(fù)與再生。近期美國(guó)亞利桑那大學(xué)在密西西比短吻鱷的身上，同樣發(fā)現(xiàn)了這種神奇的斷尾再生能力。研究人員給幼體密西西比短吻鱷做的斷尾實(shí)驗(yàn)中，小鱷魚(yú)都有不錯(cuò)的表現(xiàn)。當(dāng)然，長(zhǎng)出來(lái)的依舊是沒(méi)有骨頭的軟組織再生尾，但是這已經(jīng)超過(guò)我們過(guò)去對(duì)它們的認(rèn)知。短吻鱷是一種在美國(guó)南部分布廣泛的鱷魚(yú)，它們吻布較寬，成體體色墨黑，與真鱷類(lèi)明顯不同在于它們嘴巴閉合時(shí)下顎牙齒不外露，而不像真鱷那樣有些牙齒露在嘴外地包天一般。多年來(lái)短吻鱷也是美國(guó)生物學(xué)家們重點(diǎn)研究的本土對(duì)象之一。

不過(guò)，和守宮、蜥蜴等爬行動(dòng)物等不同，短吻鱷新長(zhǎng)出來(lái)的尾巴，和之前的新尾巴并不相同，因?yàn)樗](méi)有強(qiáng)壯的肌肉，僅僅有皮膚和軟骨組織的再生，不具備骨骼肌和骨骼等組織，這讓新尾巴看起來(lái)更像是“裝飾品”。不過(guò)，可以肯定的一點(diǎn)是，短吻鱷的這種技能，或許是從祖先那里繼承的，專(zhuān)家通過(guò)化石研究，大約2.45億年前的古鱷也會(huì)斷尾再生，這就意味著密西西比短吻鱷的這種本領(lǐng)，可能是從它們祖先那里繼承下來(lái)的。

除了鱷魚(yú)之外，是不是所有的爬行動(dòng)物都可以斷尾再生呢？由于證據(jù)不足，目前還沒(méi)有辦法一一去證實(shí)，但是這次發(fā)現(xiàn)短吻鱷的斷尾再生現(xiàn)象，則表明大型爬行動(dòng)物也有這種古老的能力。

魚(yú)類(lèi)的尾部末梢僅僅表皮和骨骼可以經(jīng)歷再生。

爬行綱的安樂(lè)蜥及守宮尾部則是皮膚、骨骼肌、軟骨組織、脊髓的再生，僅僅骨骼不完全再生。

而實(shí)驗(yàn)室的大白鼠斷肢可以做到皮膚和骨骼肌的部分再生。包括人類(lèi)在內(nèi)的哺乳動(dòng)物僅有極為有限的再生能力：成年及幼年小鼠指(趾)末端的受損離斷可再生，人類(lèi)亦可再生指尖末梢。

相較于大白鼠為代表的哺乳動(dòng)物的有限再生能力，一些低等動(dòng)物則具有完全再生受損器官的能力。兩棲類(lèi)有尾目動(dòng)物如美西鈍口螈的組織器官包括四肢、尾、心臟、頜骨、腦及視網(wǎng)膜等受到損傷后，均可完全再生。四肢及尾巴一旦切斷，皮膚、骨骼肌、軟骨組織、骨骼以及脊髓全部可以再生，其再生的組織器官在形態(tài)和功能方面與正常器官無(wú)異，且該再生能力貫穿于整個(gè)生命周期。因此，人們對(duì)有尾兩棲類(lèi)的研究也最為深遠(yuǎn)。

近年來(lái),以非洲光滑爪蟾為代表的無(wú)尾兩棲類(lèi)也逐漸進(jìn)入人們的視野，成為器官再生研究的新模型。不同于有尾兩棲類(lèi)，爪蟾的再生能力隨著其發(fā)育成熟而逐漸喪失。如早期蝌蚪的肢體在離斷后可以完全再生，而晚期蝌蚪的肢體及變態(tài)后的成體斷肢不可再生。即便再生后的組織，也是皮膚、軟骨組織和脊髓的再生，骨骼和骨骼肌無(wú)法完全再生。這一再生行為特性使爪蟾成為研究器官再生的理想模型。通過(guò)誘導(dǎo)激活成體爪蟾器官再生的研究，或許可以為最終實(shí)現(xiàn)器官再生的誘導(dǎo)提供理論基礎(chǔ)。

研究者們一直致力于對(duì)機(jī)體組織器官再生的細(xì)胞及分子生物學(xué)機(jī)理進(jìn)行研究，隨著細(xì)胞生物學(xué)及分子生物學(xué)研究逐漸深入和發(fā)展，人們正一步步揭示器官再生之謎。

守宮

美西鈍口螈

角蛙

光滑爪蟾